1、能源的开发与利用(时间：60分钟)题组一对能量守恒定律的理解及应用1下列关于能量守恒定律的认识不正确的是()A某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加B某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加C不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器永动机不可能制成D石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了答案D解析能量可以转化或转移，但总量不变，A、B、C对；D中机械能转化成了内能，D错2自由摆动的秋千摆动的幅度越来越小，下列说法中正确的是()A机械能守恒B能量正在消失C只有动能和重力势能的相互转化D减少的机械能转化为内能，但总能量守恒答案D解析在秋千摆动的过程中，由于阻力的存在，需要克
2、服阻力做功，机械能会减少，但能量并没有消失，减少的机械能转化为内能，总能量保持不变3有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度他的办法是：关好房间的门窗然后打开冰箱的所有门让冰箱运转，且不考虑房间内外热量的传递，则开机后，室内的温度将()A逐渐有所升高B保持不变C开机时降低，停机时又升高D开机时升高，停机时降低答案A解析冰箱工作，会产生热量，即消耗电能，产生了内能，且房间与外界没有能量交换，所以房内温度会升高，A正确4.如图485所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上自由加速滑下，其能量的变化情况是()图485A重力势能减小，动能不变，机械能减小，总能量减小B重力势能减小，动能增加，机械能减小，总能量不
3、变C重力势能减小，动能增加，机械能增加，总能量增加D重力势能减小，动能增加，机械能守恒，总能量不变答案B解析由能量转化和守恒定律可知，小孩在下滑过程中总能量守恒，故A、C均错；由于摩擦力要做负功，机械能不守恒，故D错；下滑过程中重力势能向动能和内能转化，故只有B正确5物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下，分别做匀速上升、加速上升和减速上升三种运动在这三种情况下，物体机械能的变化情况是()A匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减小B匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减小C由于该拉力与重力大小的关系不明确，所以不能确定物体机械能的变化情况D三种情况中，物体的机械能
4、均增加答案D解析无论物体怎样向上运动，拉力都做正功，物体的机械能均增加，故选D.6.如图486所示，在粗糙的桌面上有一个质量为M的物块，通过轻绳跨过定滑轮与质量为m的小球相连，不计轻绳与滑轮间的摩擦，在小球下落的过程中，下列说法正确的是()图486A小球的机械能守恒B物块与小球组成的系统机械能守恒C若小球匀速下降，小球减少的重力势能等于物块M与桌面间摩擦产生的热量D若小球加速下降，小球减少的机械能大于物块M与桌面间摩擦产生的热量答案CD解析由于绳子对小球做负功，因此小球的机械能减小，A错误；由于桌面粗糙，摩擦力对M做负功，因此物块与小球组成的系统机械能减小，B错误；若小球匀速下降，根据能量守恒
5、，小球减小的重力势能没有转化为动能，而是完全转化为M与桌面摩擦生成的热量，C正确；而若小球加速下降，则小球减小的机械能一部分摩擦生热，另一部分转化为M的动能，因此D正确题组二对功能关系的理解及应用7石块自由下落过程中，由A点到B点重力做的功是10 J，下列说法正确的是()A由A到B，石块的势能减少了10 JB由A到B，功减少了10 JC由A到B,10 J的功转化为石块的动能D由A到B,10 J的势能转化为石块的动能答案AD解析重力的功与重力势能和其他形式的能转化对应8.在奥运比赛项目中，高台跳水是我国运动员的强项如图487所示，质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而做减速运动，设水对她的
6、阻力大小恒为F，那么在她减速下降高度为h的过程中，下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)()图487A她的动能减少了FhB她的重力势能增加了mghC她的机械能减少了(Fmg)hD她的机械能减少了Fh答案D解析运动员下降高度h的过程中，重力势能减少了mgh，B错误；除重力做功以外，只有水对她的阻力F做负功，因此机械能减少了Fh，C错误，D正确；由动能定理可知，动能减少了(Fmg)h，故A错误9.如图488所示，轻质弹簧长为L，竖直固定在地面上，质量为m的小球，在离地面高度为H处，由静止开始下落，正好落在弹簧上，使弹簧的最大压缩量为x，在下落过程中，小球受到的空气阻力为F阻，则弹簧在最短时具有的
7、弹性势能为()图488A(mgF阻)(HLx)Bmg(HLx)F阻(HL)CmgHF阻(HL)Dmg(Lx)F阻(HLx)答案A解析设物体克服弹力做功为W弹， 则对物体应用动能定理得(mgF阻)(HLx)W弹Ek0，所以，W弹(mgF阻)(HLx)，即为弹簧在最短时具有的弹性势能10.如图489所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有()图489A力F所做的功减去克服阻力所做的功等于木箱重力势能的增量B木箱克服重力所做的功等于木箱重力势能的增量C力F、重力、阻
8、力三者的合力所做的功等于木箱动能的增量D力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量答案BCD解析木箱运动过程中，有力F、重力、阻力三个力对木箱做功，合力做功决定着物体动能的改变量，C正确；重力做功决定着重力势能的改变量，B正确，A错误；除重力做功以外，其他力做功的代数和等于物体机械能的改变量，D正确题组三摩擦生热及内能的有关计算11.如图4810所示，木块静止在光滑水平桌面上，一子弹水平射入木块的深度为d时，子弹与木块相对静止，在子弹入射的过程中，木块沿桌面移动的距离为x，木块对子弹的平均阻力为f，那么在这一过程中不正确的是()图4810A木块的机械能增量为fxB子弹的机械能减少量为f(xd
9、)C系统的机械能减少量为fdD系统的机械能减少量为f(xd)答案D解析木块机械能的增量等于子弹对木块的作用力f 做的功fx，A对；子弹机械能的减少量等于动能的减少量，即子弹克服阻力做的功f(xd)，B对；系统增加的机械能等于力f做的总功，即Efxf(xd)fd，故机械能减少量为fd，C对，D错12.水平传送带以速度v匀速转动，一质量为m的小木块A由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带间的动摩擦因数为，如图4811所示，在小木块与传送带相对静止时，转化为内能的能量为()图4811Amv2 B2mv2 C.mv2 D.mv2答案D解析小木块刚放在传送带上时速度为零，与传送带有相对滑动，受向前的滑动
10、摩擦力，使小木块加速，最终与传送带具有相同的速度v.由于题目要求出转化为内能的能量，必须求出滑动摩擦力对系统做的总功从小木块放上传送带至与传送带相对静止，小木块做匀加速运动，匀加速运动的时间为t传送带做匀速运动，其位移为xvt摩擦力对小木块做正功W1mv2传送带克服摩擦力做功为W2fxmgmv2此过程中传送带克服摩擦力做功将传送带的能量转化为了两部分小木块的动能和转化的内能由能量守恒定律求出转化的内能为EW2W1mv2.13.如图4812所示，传送带保持v4 m/s的速度水平匀速运动，将质量为1 kg的物块无初速地放在A端，若物块与皮带间动摩擦因数为0.2，A、B两端相距6 m，则物块从A到B 的过程中，皮带摩擦力对物块所做的功为多少？产生的摩擦热又是多少？(g取10 m/s2)图4812答案8 J8 J解析木块与皮带间的摩擦力fNmg0.2110 N2 N.由牛顿第二定律得木块加速度am/s22 m/s2.木块速度达到4 m/s时需发生位移x m4 m6 m，即木块在到达B端之前就已达到最大速度4 m/s，后与传送带一起匀速运动，不再发生滑动皮带摩擦力对物块所做的功等于物块动能的增加量，即WEkmv2142 J8 J.木块滑动过程中与传送带的相对位移x相对vxm4 m.所以产生的摩擦热为Qmgx相对0.21104 J8 J
